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1、摘 要本次设计的制品为卷连门配件注射模设计，利用ug来完成制品模三维模型，利用CAD来完成其装配图和零件图。模具采用了侧抽芯，使侧向的筋和肋能更好的脱模。模具结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。本文从型腔数量和布局的确定、注射机选择、流道的设计、模板及其标准件的选用、冷却系统、成型部件的设计等给出了详细的设计过程。关键字: 塑料 注射模 ug CAD27ABSTRACTThe design of products for volume even door fittings injection mould design, us
2、ing ug to finish products mould CAD three-dimensional model, using the assembly and accomplished. Mould adopts core-drawing, make the lateral reinforcement and side can better demoulding. The mould structure compact and reliable, easy operation, stable operation and good cooling effect, low labor st
3、rength, high production efficiency, the production of plastic parts with high precision, low production cost. From the cavity number and layout, injection machine, flow design, selection of standard template and molding parts, cooling system, the design gives details of the design process.Key words:
4、 plastic、 injection mould 、 ug 、 CAD引言塑料是工业产品生产用的重要工艺装备,它是以其自身的特殊形式通过一定的方式使其原材料成型。现代产品生产中，模具由于其加工效率高、互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。按成型的对象和方式来分，模具大致可以分为三类：金属材料成型模具，如冷冲压模；金属体积成型模具，如锻造模、粉末冶金模、压铸模；非金属材料成型模具，如塑料模、玻璃模、陶瓷模等。其中使用量最大的是冲压模和塑料模，约占模具总量的80%左右。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益，模具
5、是“效益放大器”，用模具生产的产品价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本把模具誉为“进入富裕社会的原动力”。模具工业在我国已经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国民经济的支柱产业如机械、电子、汽车、石油化工和建筑业等都要求模具工业的发展与之相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电机、电器、家电和通信等产品中60%-80%的零部件都要依靠模具成型。我国石化工业一年生产500多万吨聚乙烯、聚丙烯、和其他合成树脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖墙砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具，生产塑料管件和塑料门窗，也需
6、要大量的塑料的模具成形。目 录引言1目 录2第一章 塑件结构工艺性的设计31.1塑件工艺分析及结构设计41.2 塑件材料的性能61.3 塑件的体积与质量9第二章 总体设计方案的确定102.1 分型面的选择102.2 排气方式的确定112.3 型腔数目和排列方式的确定11第三章 浇注系统的设计及计算133.1 分流道设计133.2 浇口设计143.3流动比校核14第四章 成型零件设计154.1 成型零件结构设计154.2 成形零件工件尺寸计算16第五章 脱模机构设计195.1 脱模力的计算195.2 推出机构形式的确定205.3 推出零件尺寸的确定20第六章 标准模架的选用22总结23参考文献2
7、4第一章 塑件结构工艺性的设计塑件的结构工艺性是指塑件在满足使用要求的前提下，其结构应尽可能符合成型工艺要求，从而简化模具结构，降低生产成本。在进行塑件结构设计时，应考虑以下几方面的因素：1）塑料的物理与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等。2）塑料的成型工艺性，如流动性、收缩率等。3）模具的总体结构，特别是轴芯与脱模的复杂程度。4）模具零件的形状及其制造工艺。5）塑件的外观质量。塑件结构工艺性的内容很多，主要内容如下：1. 塑件尺寸、精度及表面粗糙（1）尺寸 塑件尺寸的大小取决于塑件的流动性。流动性差，塑件尺寸不可过大，以免不能充满型腔可形成熔接痕，影响塑件外观和强度，此外成型设备，
8、模具尺寸及脱模距离等也会影响塑件的大小。（2）精度 影响塑件精度的因素很多，除与模具制造精度和模具磨损有关外，还与塑料收缩率的波动、成型时工艺条件的变化等有关，所以塑件的尺寸精度一般不高。（3）表面粗糙度 塑件的表面粗糙度Ra一般为0.8-0.2m，面模具的表面粗糙度数值要比塑件低1-2倍。2. 壁厚塑件的壁厚主要取决于塑件的使用要求，但壁厚的大小对塑件的成型影响很大，壁厚过小，成型时流动主力大，难以充型；壁厚过大则浪费材料，还易产生气泡、缩孔缺陷，因此必须合理选择塑件壁厚。同一塑件壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不均匀而产生内应力，影响塑件的使用。当塑件壁厚不一致时，应适当改善塑件的
9、结构。3. 形状设计塑件的形状在满足使用要求的前提下，应使其有利于成型，特别是应尽量不采用侧向抽芯机构，因此，塑件设计时应尽可能避免侧向凹凸或侧孔。某些塑件只要适当地改变其形状，即能避免使用侧向抽芯机构，使模具结构简化。有些塑件内侧凹陷或凸起较浅并有圆角时，可采用整体式凸模并强制脱模的方法，例如聚丙烯，聚乙烯等塑件当陷起或小于5%时即可强制脱模。大多数情况下塑件侧凹不能强制脱模，此时应采用侧向分型抽芯机构模具。4.孔的设计孔设计时应不能削弱塑件的强度，在孔与孔之间、孔与壁之间应留有足够的距离。塑件上固定用孔和其他受力孔的周期可设计一凸边或凸台来加强。5.脱模斜度为了克服塑件因冷却收缩产生的包紧
10、力，方便脱模，塑件内外表面再脱模方向应设计一定的脱模斜度，塑件上脱模斜度的大小与塑件的性质、收缩率、摩擦系数、塑件壁厚及几何形状有关。6.圆角为了避免应力集中，提高塑件的强度，便于塑件熔体的流动性和塑件脱模，在塑件的内外表面的各连接处均应设计过渡圆弧。本塑件是卷连门配件，其材料采用的是聚乙烯（PE），生产类型为大批量生产。1.1塑件工艺分析及结构设计若要将聚合物加工成具有一定功能用途的塑料制件，除了要选用合适的塑料材料外还必须考虑塑料制件的加工工艺性，影响成形件误差的主要原因是塑料收缩率的波动，模具使用的磨损、成形制品脱模后的收缩、模具制造及装配的误差。为了便于脱模，并防止脱模后刮伤制品表面，
11、要求有一定的脱模斜度，脱模斜度的大小取决于塑料的收缩率、制品的形状及厚度。制品上所有的角均采用圆角过渡，既安全又改善了熔体在型腔的流动性，有利于充型，避免出现熔合线。1.1.1塑件成形方法：热塑性塑料的成行方法主要有挤塑成形、注塑成形、压塑成形、浇注成形等。本塑件采用注塑成形的方法。1.1.2塑成形塑件工艺结构设计：在注塑成形塑件设计过程中应该尽量避免凸凹台，然而本塑件凸台薄壁上有圆孔，所有以其成形模具中必须设计侧向抽芯结构。1） 脱摸斜度 塑件在模具注塑成形过程中，塑料从熔融状态将会产生一定量的尺寸收缩，从而使塑件紧紧的包围在模具型芯或型腔中的凸起部分，为此必须考虑塑件内外壁有足够的脱模斜度
12、。查塑料模具设计及制造表2-11得热塑性塑料PE的脱模斜度为：型腔：2545型芯：2045综合考虑本塑件的工艺特性，塑件内表面和外表面的脱模斜度都选为30。2） 塑件壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是塑件设计时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚要求尽量分布均匀否则会导致塑件各部分固化收缩不均匀，易在塑件上产生气孔、裂纹、以及内应力及变形等缺陷。塑件的壁厚与流程有关，因为各种塑件在其常规工艺参数下，流程大小还与塑件壁厚成正比。壁厚则其流程长，查模具设计大典8.5-8，由壁厚与流程关系式计算相适应的塑件最小壁厚Smin=(+0.5)0.6=1.26mm式中 Smin 最小壁厚（mm）L 流程（mm）
13、热塑性塑料PE的壁厚一般为0.67.6mm，而从塑件的壁厚来看，最大处是3mm，最小处是1.5mm,塑件的壁厚在材料允许的范围之内且较均匀，有利于零件的成型加工。1.2 塑件材料的性能1.2.1 塑件材料的使用性能聚乙烯是热塑性材料，质软，机械性能差，表面硬度低，成型性能好，粘度与剪切速率关系较大，成型前可不预热，化学稳定性较好，但不耐强氧化剂，耐水性好，适用于薄膜、管、绳、容器、电器绝缘零件，日用品等。1.2.2 塑件材料的加工特性（1）结晶型塑料，吸湿性小；（2）流动性极好，溢边值0.02mm左右：流动性对压力变化敏感；（3）可能发生熔融破裂，与有机熔剂接触可发生开裂；（4）加热时间过长则
14、发生分解、烧焦；（5）冷却速度慢，因此必须充分冷却，宜设冷料穴，模具应有冷却系统；（6）成型收缩率范围大，收缩值大，取向性强，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定；（7）宜高压低温注射，材料均匀，填充速度应快，保压充分；（8）不宜用直接进材料口，否则易增大内应力，或产生收缩不匀，取向性明显，变形增大，应注意选择进料口校园与数量，防止产生缩孔、翘曲变形；（9）质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模1.2.3 塑件材料的物理性能、热性能 表1.1塑料的性能密度 g/cm0.940.97质量体积 cm/g1.031.06吸水率 24h0.01熔点 105137熔融指数 g/10min100维卡针入度 121127热变形温度 6082线膨胀系数 10-51113比热容 J/(kg.K)2310热导率 W/(m.k)0.491.2.4 塑件材料的力学、电气性能表1.2材料的力学与电气性能屈服强度 MPa2230抗拉强度 MPa27断裂伸长率 %15100抗弯强度 MPa2740弯曲弹性模量 GPa1.11.4抗压强度 MPa22冲击韧度KJ/m2无缺口不断有缺口65.5布氏硬度 HBS2.07邵氏D6070电阻率 .m10131014击穿电阻 Kv/mm17.719.7介电常数 （
